18新利最新登入化学传感装置是如何工作的

科学家们而且工程师已经为不同的目的开发了各种各样的传感器，可以想象，它们都有自己的工作方式。毕竟，验孕试剂盒不太可能具有与氡探测器相同的检测机制，对吧?

所有化学传感器都以某种分析物为目标，但一旦分析物进入传感器，就会出现差异。例如，传感器可以结合分析物(想象一个锁和钥匙类型的机制，但在分子水平上)。或者，可以设置传感器，以便所述分析物选择性地通过薄膜。想象一下，电影是一个化学守门人，只让目标分子通过，阻止其他任何物质进入。这种类型的传感器具有持续可重复使用的积极特征。第三种形式的传感器在化学反应中使用分析物，产生产生可读信号的产品[来源:国家研究委员会］．这三种非常广泛的机制涵盖了大多数传感器的工作原理，但仍有其他类型。

例如，有直读电化学传感器，利用带电分子的扩散来寻找电流、电导率或电位的变化，以查看是否存在目标分析物。表面声波传感器利用声波通过表面从一个电极发送到另一个电极。传感器被设计成这样，如果波的速度发生变化或强度下降，它就会发出信号，表明存在与表面结合的目标分子。通过测量这些变化，传感器甚至可以检测出存在的物质的数量[来源:国家研究委员会］．

化学传感技术的另一个很酷的创新是检测不同化学目标的固有特性，而不是使用分子相互作用来驱动检测。分子中的不同键都有独特的振动模式，可以在电磁波谱的红外区域检测到。通过将光源、过滤器和探测器组合到一个芯片上，麻省理工学院的科学家们已经能够检测这些分子指纹，从而感知从水中的污染物到新生儿血液中的电解质等一系列分子[来源:本德］．

无论它们如何操作，化18新利最新登入学传感设备无疑都是为你工作的。你家里可能至少有一个氡气，烟雾或一氧化碳，这取决于你所在州或国家的法律。许多氡传感器通过吸收氡本身或检测致命气体的放射性衰变产物来工作。另一方面，一氧化碳不是放射性物质，所以这种气体的探测器的工作方式不同。这种化学传感器最常见的机制之一是对生物学的重复。这些探测器模拟一氧化碳如何与血液中的血红蛋白18新利最新登入相互作用，以确定气体的存在。家庭中另一种常见的探测器是烟雾探测器。虽然有些人使用放射性物质来帮助嗅出烟雾，但大多数烟雾探测器中的感知来自烟雾颗粒引起的干扰的物理现象，而不是化学现象，探测器可以感知到这些干扰。

化学传感装置在家庭之外也有广泛的应用。你会看到这些设备的主要用途之一是在医疗环境中寻找生物分子。生物分子传感器本质上是专门的化学传感器。虽然它们能探测到激素等物质，但这些物质都是分子。毕竟，这些传感器与其他化学传感器具有许多相同的指导原则——选择性、灵敏度和便携性。

你可能知道一些最便携的生物分子传感器与生育测量有关:怀孕测试和排卵测试。这两种化学传感器都能检测尿液中某些激素的存在。在怀孕测试的情况下，传感器在尿液中寻找人类绒毛膜促性腺激素(hCG)。女性小便的棍子上有抗体，抗体表面有一种与hCG结合的化学物质。如果存在生物分子，则测试结果为阳性[来源:父母杂志］．通常这些化学传感器有一个比色元件，当分析物(在这种情况下是hCG)结合时，它会触发传感器的颜色变化，使结果的读数非常简单。

在临床环境中，两种最常见的基于化学的生物分子检测方法是ELISA(酶联免疫吸附试验)和Western blot。根据所讨论的生物分子的大小和类型以及他们想要的关于分子的信息，科学家和临床医生经常会求助于这些化学传感技术中的一种来识别生物分子混合物中的不18luck手机登录同分析物[来源:ThermoFisher科学，马哈茂德和杨］．

化学传感未来方向的一大驱动力是军事．美国国防高级研究计划局(DARPA)等资助机构对化学传感可能为其提供的帮助抱有很大的梦想武装部队．想象一下，在战区的帐篷顶部安装一个传感器，可以探测到4英里(6公里)外的爆炸物或有毒气体。

或者想象一个非常小的传感器，它可以嵌入到织物中。当传感器检测到有毒物质时，织物的颜色会发生变化，提醒士兵空气中存在化学毒素。一种可以提醒士兵脱水程度的传感器怎么样?这种技术的意义不仅是在战斗中占据上风，而且还可能挽救成千上万的生命。

化学物质也可以放置在机场，通过检测细微的爆炸物浓度来帮助阻止恐怖主义，而我们不必经历安检的大量麻烦。事实上，科学家们已经推出了一种传感器，可以在机场附近100英尺(30米)处快速探测到毒品和爆炸物[来源:Engineering360］．这些传感器可以安装在机场入口和其他有大量人群的地方。某些类型的化学传感设备甚至可以安装在手机上，以便在执法人员四处走动时扫描更大的区域[来源:许］．

当然，化学传感器不仅需要用于转移邪恶活动。通过安全徽章上的传感器检测水中的金属污染物和空气中可能的有毒化学物质，这只是化学传感设备改变我们世界的一些方式。